Windows怎么配置VSCode+CMake+Ninja+Boost.Test的C++開發(fā)環(huán)境

這篇文章主要講解了Windows怎么配置VSCode+CMake+Ninja+Boost.Test的C++開發(fā)環(huán)境，內(nèi)容清晰明了，對(duì)此有興趣的小伙伴可以學(xué)習(xí)一下，相信大家閱讀完之后會(huì)有幫助。

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平時(shí)習(xí)慣了在Linux環(huán)境寫C++，有時(shí)候切換到Windows想繼續(xù)在同一個(gè)項(xiàng)目上工作，重新配置環(huán)境總是很麻煩。雖然Windows下用Visual Studio寫C++只需要雙擊個(gè)圖標(biāo)，但我還是想折騰一下VS Code的環(huán)境配置。原因主要有兩點(diǎn)：一是個(gè)人習(xí)慣上各種語(yǔ)言都在VS Code里面寫，利用Git同步代碼可以很方便地在不同平臺(tái)開發(fā)同一個(gè)項(xiàng)目；二是有些情形下無(wú)法使用圖形化界面，比如為Git配置CI（持續(xù)性集成）時(shí)顯然不能用Visual Studio這個(gè)圖形化的IDE來(lái)執(zhí)行Windows環(huán)境的測(cè)試。

本文涉及的環(huán)境和工具版本：

  • Windows 10
  • VS Code 1.45.0
  • C/C++（ms-vscode.cpptools）插件0.28.0.insider3
  • CMake（twxs.cmake）插件0.0.17
  • CMake Tools（ms-vscode.cmake-tools）插件1.3.1
  • Visual Studio IntelliCode（visualstudioexptteam.vscodeintellicode）插件1.2.7
  • Visual Studio Community 2019 （需要調(diào)用VS提供的MSVC編譯工具，以及相應(yīng)的頭文件和庫(kù)文件）
  • CMake 3.17.2
  • Ninja 1.10.0
  • Boost 1.73.0

主要內(nèi)容

1 創(chuàng)建C++項(xiàng)目

2 安裝Visual Studio

3 安裝CMake和Ninja

4 下載和編譯Boost

4.1 Command Prompt的使用

4.2 編譯Boost

5 命令行編譯和測(cè)試

6 配置VS Code

6.1 settings.json

6.2 c_cpp_properties.json

6.3 tasks.json

6.4 launch.json

6.5 CMakeLists.txt

6.6 編譯、測(cè)試和調(diào)試

創(chuàng)建C++項(xiàng)目

VSCode及插件的安裝過(guò)程本文暫不介紹，這里直接給出項(xiàng)目的文件結(jié)構(gòu)和代碼。

項(xiàng)目結(jié)構(gòu)如下。 .vscode 文件夾里面的3個(gè)json文件用來(lái)配置VS Code，第二個(gè)文件夾里面包含對(duì)LeetCode某一個(gè)問(wèn)題的解答（ solution.hpp 和 solution.cpp ）， solution_test.cpp 用來(lái)執(zhí)行單元測(cè)試。最下面的 CMakeLists.txt 文件用來(lái)配置CMake，給出項(xiàng)目的編譯規(guī)則。

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這里先給出C++部分的代碼，其他文件的內(nèi)容會(huì)在后面給出。

solution.hpp

#ifndef SOLUTION_HEADER
#define SOLUTION_HEADER
#include <iostream>
#include <vector>
#include <unordered_set>
using namespace std;
class Solution {
public:
 vector<int> intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2);
};
#endif
solution.cpp
#include "solution.hpp"
static auto x = []() {
 // turn off sync
 std::ios::sync_with_stdio(false);
 // untie in/out streams
 cin.tie(NULL);
 return 0;
}();
vector<int> Solution::intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
 if (nums1.size() > nums2.size())
 swap(nums1, nums2);
 unordered_set<int> A(nums1.begin(), nums1.end()), C;
 for (auto& i : nums2) {
 if (A.find(i) != A.end())
  C.insert(i);
 }
 return vector<int>(C.begin(), C.end());
}

solution.cpp

#include "solution.hpp"

static auto x = []() {
 // turn off sync
 std::ios::sync_with_stdio(false);
 // untie in/out streams
 cin.tie(NULL);
 return 0;
}();


vector<int> Solution::intersection(vector<int>& nums1, vector<int>& nums2) {
 if (nums1.size() > nums2.size())
 swap(nums1, nums2);
 unordered_set<int> A(nums1.begin(), nums1.end()), C;
 for (auto& i : nums2) {
 if (A.find(i) != A.end())
  C.insert(i);
 }
 return vector<int>(C.begin(), C.end());
}

solution_test.cpp

#define BOOST_TEST_MODULE SolutionTest

#include "solution.hpp"
#include <boost/test/unit_test.hpp>

BOOST_AUTO_TEST_SUITE(SolutionSuite)

BOOST_AUTO_TEST_CASE(PlainTest1)
{
 vector<int> nums1{1,2,2,1};
 vector<int> nums2{2,2};
 vector<int> results = Solution().intersection(nums1, nums2);

 vector<int> expected{2};

 sort(results.begin(), results.end());
 sort(expected.begin(), expected.end());
 BOOST_CHECK_EQUAL_COLLECTIONS(results.begin(), results.end(), expected.begin(), expected.end());
}

BOOST_AUTO_TEST_CASE(PlainTest2)
{
 vector<int> nums1{4,9,5};
 vector<int> nums2{9,4,9,8,4};
 vector<int> results = Solution().intersection(nums1, nums2);

 vector<int> expected{9,4};

 sort(results.begin(), results.end());
 sort(expected.begin(), expected.end());
 BOOST_CHECK_EQUAL_COLLECTIONS(results.begin(), results.end(), expected.begin(), expected.end());
}

BOOST_AUTO_TEST_SUITE_END()

安裝Visual Studio

這里不詳述VS的安裝過(guò)程，只是提示一下需要安裝的組件。

需要注意Visual Studio Community 2019 Preview版本在編譯Boost不能被正確識(shí)別，需要安裝正式版。Visual Studio Community 2017/2019 兩個(gè)版本我都試驗(yàn)過(guò)，這里以2019版本為例。

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只需要安裝“使用C++的桌面開發(fā)”這一套組件就可以了。

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安裝CMake和Ninja

CMake可以下載名為cmake-3.17.2-win64-x64.msi 的安裝包來(lái)安裝，Ninja 下載之后只有一個(gè)可執(zhí)行文件，可以隨意放在一個(gè)目錄下。

安裝過(guò)程暫不詳述，只需要注意安裝完成之后要設(shè)置一下環(huán)境變量。

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設(shè)置好環(huán)境變量之后，可以重新打開命令行工具或終端，檢查一下CMake和Ninja的版本，看是否設(shè)置成功。

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下載和編譯Boost

Boost可以從這個(gè)鏈接下載： https://dl.bintray.com/boostorg/release/1.73.0/source/  ，然后解壓到某個(gè)目錄下。

Boost本身是header-only的，即大部分情況下只需要包含其頭文件就能直接調(diào)用。但為了便于把我們自己的程序鏈接到Boost的單元測(cè)試模塊（Boost.Test），這里需要編譯一下Boost，產(chǎn)生靜態(tài)庫(kù)文件。

Command Prompt的使用

由于我們之前已經(jīng)安裝了Visual Studio以及在Windows平臺(tái)編譯C++所需的編譯工具和依賴庫(kù)，所以我們可以直接利用VS提供的環(huán)境來(lái)編譯Boost。

在開始菜單的“Visual Studio 2019”目錄下可以發(fā)現(xiàn)幾個(gè)命令行工具，我們可以打開一個(gè)名為“x64 Native Tools Command Prompt for VS 2019”的命令行工具，這個(gè)圖標(biāo)在硬盤上對(duì)應(yīng)到 C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat 這個(gè)腳本。該腳本的作用是把MSVC和Windows SDK的包含路徑、庫(kù)路徑等添加到環(huán)境變量，然后打開一個(gè)cmd命令行。所以在這個(gè)cmd運(yùn)行期間能夠直接檢測(cè)到編譯C++所需的所有依賴項(xiàng)。

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我們可以試著在這個(gè)cmd當(dāng)中輸入 SET ，查看已經(jīng)生效的所有環(huán)境變量。

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利用這些信息，我們?cè)诔Ｒ?guī)的cmd或PowerShell里也能正常編譯C++代碼。具體的過(guò)程會(huì)在后面介紹。

默認(rèn)cmd的字體有點(diǎn)難看，我個(gè)人習(xí)慣在Windows Terminal 里面開一個(gè)cmd終端，然后執(zhí)行下面的命令：

> "C:\Program Files (x86)\Microsoft Visual Studio\2019\Community\VC\Auxiliary\Build\vcvars64.bat"

這就可以讓我們的新終端也能夠檢測(cè)到MSVC環(huán)境，如下圖所示。

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編譯Boost

然后， cd 到Boost的根目錄，執(zhí)行下面的命令：

> bootstrap.bat
> b2 --prefix=build install

等待編譯完成之后，在 build\lib 目錄下會(huì)出現(xiàn)一大堆 .lib 文件，我們只會(huì)用到 libboost_unit_test_framework-vc142-mt-gd-x64-1_73.lib 這一個(gè)文件。

當(dāng)然，如果只想編譯單元測(cè)試模塊，可以用下面的命令：

> b2 address-model=64 architecture=x86 
--with-test link=static --prefix=build install

命令行編譯和測(cè)試

這里我們先在命令行里編譯C++項(xiàng)目，并運(yùn)行單元測(cè)試。 cd 到項(xiàng)目目錄下，然后執(zhí)行以下命令：

> mkdir build
> cd build
> cmake -G "Ninja" ..
> ninja test_main
> test_main.exe

在Windows平臺(tái)上，生成工具可以選擇VS提供的NMAKE，也可以用Ninja。微軟的NMAKE類似于Linux平臺(tái)的make工具。按照這個(gè) 視頻 的介紹，Ninja的編譯速度要比NMAKE快一些。

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可以發(fā)現(xiàn)，在 vcvars64.bat 所提供的環(huán)境下，使用的是VS所安裝的CMake和Ninja，版本號(hào)比我們自己安裝都要老一些。下面我們介紹如何在VS Code中配置C++的編譯和測(cè)試環(huán)境。

配置VS Code

settings.json

打開VS Code的設(shè)置，在 settings.json 中添加下面幾行內(nèi)容，可以起到類似 vcvars64.bat 的作用：

{
 "terminal.integrated.shell.windows": "C:\\Windows\\System32\\cmd.exe",
 "terminal.integrated.env.windows": {
 "PATH" : "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\bin\\Hostx64\\x64;C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\bin\\10.0.18362.0\\x64;E:\\CMake\\bin;E:\\dev-lib\\ninja",
 "INCLUDE": "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\include;C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\Include\\10.0.18362.0\\ucrt",
 "LIB": "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\ATLMFC\\lib\\x64;C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\lib\\x64;C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\lib\\10.0.18362.0\\ucrt\\x64;C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\lib\\10.0.18362.0\\um\\x64"
 },
 "cmake.cmakePath": "E:\\CMake\\bin\\cmake.exe"
}

c_cpp_properties.json

這里給出Linux和Windows兩個(gè)平臺(tái)的配置。

{
 "configurations": [
 {
  "name": "Linux",
  "includePath": [
  "${workspaceFolder}/**"
  ],
  "defines": [],
  "compilerPath": "/usr/bin/clang++",
  "cStandard": "c11",
  "cppStandard": "c++17",
  "intelliSenseMode": "clang-x64"
 },
 {
  "name": "Win32",
  "includePath": [
  "${workspaceFolder}/**",
  "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\include",
  "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\ATLMFC\\include",
  "C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\Include\\10.0.18362.0\\ucrt",
  "C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\include\\10.0.18362.0\\shared",
  "C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\include\\10.0.18362.0\\um",
  "C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\include\\10.0.18362.0\\winrt",
  "C:\\Program Files (x86)\\Windows Kits\\10\\include\\10.0.18362.0\\cppwinrt",
  "E:\\dev-lib\\boost_1_73_0"
  ],
  "defines": ["_DEBUG", "UNICODE", "_UNICODE"],
  "windowsSdkVersion": "10.0.18362.0",
  "compilerPath": "C:\\Program Files (x86)\\Microsoft Visual Studio\\2017\\Community\\VC\\Tools\\MSVC\\14.16.27023\\bin\\Hostx64\\x64\\cl.exe",
  "cStandard": "c11",
  "cppStandard": "c++17",
  "intelliSenseMode": "msvc-x64"
  }
 ],
 "version": 4
}

tasks.json

前兩個(gè) task 是Linux環(huán)境的（第一個(gè)是清空build目錄，第二個(gè)是配置CMake），第三個(gè) task 是Windows下配置CMake的。

{
 // See https://go.microsoft.com/fwlink/&#63;LinkId=733558
 // for the documentation about the tasks.json format
 "version": "2.0.0",
 "tasks": [
 {
  "label": "clean",
  "type": "shell",
  "command": "rm -r build/*"
 },
 {
  "label": "configure",
  "type": "shell",
  "command": "cmake",
  "args": [
  "--no-warn-unused-cli",
  "-DCMAKE_C_COMPILER=/usr/bin/clang",
  "-DCMAKE_CXX_COMPILER=/usr/bin/clang++",
  "-DCMAKE_EXPORT_COMPILE_COMMANDS=TRUE",
  "-DCMAKE_BUILD_TYPE=Debug",
  "-H${workspaceFolder}",
  "-B${workspaceFolder}/build",
  "-G'Unix Makefiles'"
  ]
 },
 {
  "label": "MSVC configure",
  "type": "shell",
  "command": "cmake",
  "args": [
  "-H${workspaceFolder}",
  "-B${workspaceFolder}/build",
  "-GNinja"
  ]
 }
 ]
}

launch.json

第一個(gè)是在Linux用 gdb 調(diào)試，第二個(gè)是在Linux下用 lldb 調(diào)試，第三個(gè)是在Windows用MSVC的 cl.exe 調(diào)試。

{
 "version": "0.2.0",
 "configurations": [
 {
  "name": "(gdb) Launch",
  "type": "cppdbg",
  "request": "launch",
  "program": "${workspaceFolder}/build/test_main",
  "args": [],
  "stopAtEntry": false,
  "cwd": "${workspaceFolder}",
  "environment": [],
  "externalConsole": true,
  "MIMode": "gdb",
  "setupCommands": [
  {
   "description": "Enable pretty-printing for gdb",
   "text": "-enable-pretty-printing",
   "ignoreFailures": true
  }
  ]
 },
 {
  "name": "(lldb) Launch",
  "type": "lldb",
  "request": "launch",
  "program": "${workspaceFolder}/build/test_main",
  "args": [],
 },
 {
  "name": "(cl) Launch",
  "type": "cppvsdbg",
  "request": "launch",
  "program": "${workspaceFolder}\\build\\test_main.exe",
  "args": [],
  "stopAtEntry": false,
  "cwd": "${workspaceFolder}",
  "environment": [],
  "externalConsole": false,
 }
 ]
}

CMakeLists.txt

這個(gè)CMake腳本也是跨平臺(tái)的，自動(dòng)識(shí)別Linux或Windows，然后執(zhí)行相應(yīng)的鏈接。

cmake_minimum_required (VERSION 3.5)
project(leetcode)

set(PROBLEM_NAME "349-Intersection-of-Two-Arrays-set")

set(CMAKE_CXX_STANDARD 14)

set(SOLUTION_SOURCES ${PROJECT_SOURCE_DIR}/${PROBLEM_NAME}/solution.cpp)
add_library(solution STATIC ${SOLUTION_SOURCES})

enable_testing()

set(TEST_SOURCES ${PROJECT_SOURCE_DIR}/${PROBLEM_NAME}/solution_test.cpp)
set(TEST_LIBS solution)

add_executable(test_main ${TEST_SOURCES})

if(WIN32)
 message(STATUS "Detected Windows platform")
 set(BOOST_ROOT E:\\dev-lib\\boost_1_73_0)
 set(BOOST_LIBRARYDIR E:\\dev-lib\\boost_1_73_0\\build\\lib)
 set(Boost_USE_STATIC_LIBS ON)
 find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS unit_test_framework)

 target_link_libraries(test_main PRIVATE ${TEST_LIBS} Boost::boost Boost::unit_test_framework)
elseif(UNIX)
 message(STATUS "Detected UNIX platform")
 find_package(Boost REQUIRED COMPONENTS unit_test_framework)
 add_library(boost_unit_test_framework STATIC IMPORTED)
 set_target_properties(boost_unit_test_framework PROPERTIES
 IMPORTED_LOCATION /usr/lib/libboost_unit_test_framework.a)

 target_link_libraries(test_main ${TEST_LIBS} boost_unit_test_framework)
else()
 message(FATAL_ERROR "Unsupported platform")
endif()

add_test(solution_test test_main COMMAND test_main)

編譯、測(cè)試和調(diào)試

按快捷鍵 Ctrl + Shift + P ，然后就可以輸入我們之前定義的不同命令了：

  • “CMake: Configure” – 配置CMake
  • “CMake: Build” – 編譯項(xiàng)目
  • “CMake: Run tests” – 執(zhí)行測(cè)試
  • “Tasks: Run task -> MSVC configure” – 以調(diào)用Task的方式配置CMake

單元測(cè)試的效果如下圖所示：

Windows怎么配置VSCode+CMake+Ninja+Boost.Test的C++開發(fā)環(huán)境

調(diào)試的效果如下圖所示：

Windows怎么配置VSCode+CMake+Ninja+Boost.Test的C++開發(fā)環(huán)境

看完上述內(nèi)容，是不是對(duì)Windows怎么配置VSCode+CMake+Ninja+Boost.Test的C++開發(fā)環(huán)境有進(jìn)一步的了解，如果還想學(xué)習(xí)更多內(nèi)容，歡迎關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道。

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